專利名稱：一種改進(jìn)的液體介質(zhì)隔膜變?nèi)荼玫闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)用新型涉及一種變?nèi)荼?，尤其是關(guān)于對(duì)往復(fù)變?nèi)菀后w介質(zhì)隔膜變?nèi)荼玫母倪M(jìn)。
背景技術(shù)：
輸送易燃、易爆、腐蝕性強(qiáng)介質(zhì)如甲苯、濃硫酸、甲醇、丙酮、溴素等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)，通常采用高自吸、無動(dòng)密封、無泄漏、安全可靠的變?nèi)莞裟け?。變?nèi)莞裟け酶裟ねǔ２捎没⌒谓Y(jié)構(gòu)，弧形結(jié)構(gòu)的隔膜在往復(fù)換向時(shí)，由于凸出弧的截面積遠(yuǎn)大于變向拐點(diǎn)面積，因此膜片在通過拐點(diǎn)變向時(shí)，需經(jīng)過自身的扭曲變形等造成面積壓縮才能達(dá)到變向。然而適應(yīng)輸送此類介質(zhì)通常采用氟塑料隔膜，氟塑料隔膜柔軟性和抗曲撓性相對(duì)較差，自我補(bǔ)償能力低，隔膜高頻率往復(fù)變向引起的折縐，易造成膜片的折裂性損傷，縮短了膜片的使用壽命。其次，推動(dòng)作功和換向的連桿直接驅(qū)動(dòng)隔膜，也會(huì)影響膜片使用壽命。
為克服直動(dòng)式隔膜泵膜片易損壞使用壽命短的缺點(diǎn)，有人提出采用柱塞與近似平隔膜組合組成柱塞隔膜泵如圖1，其結(jié)構(gòu)是將隔膜4固定在長(zhǎng)缸套2端面，缸套內(nèi)設(shè)有往復(fù)活動(dòng)柱塞1，并在柱塞端面與隔膜形成的空間3內(nèi)注滿不可壓縮的工作液體如油介質(zhì)。通過柱塞1在缸套2內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，引起注油空間周期性變?nèi)?，使其?nèi)的液體介質(zhì)吸/推帶動(dòng)隔膜作往復(fù)運(yùn)行，從而使泵腔變?nèi)葸_(dá)到輸送介質(zhì)。由于隔膜是由柔性液體介質(zhì)推動(dòng)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因而受力均勻且不需換向就能達(dá)到泵腔變?nèi)荩瑥亩行а娱L(zhǎng)了隔膜使用壽命。然而，此種結(jié)構(gòu)隔膜泵仍有其不足主要缺點(diǎn)是柱塞與缸套間存在動(dòng)密封，防泄漏安全可靠性和穩(wěn)定性差，長(zhǎng)期運(yùn)行密封磨損會(huì)造成工作液體介質(zhì)泄漏，導(dǎo)致工作液外泄，及外界空氣滲入。工作液外泄不僅污染環(huán)境，造成柱塞與隔膜間工作液體介質(zhì)減少，影響隔膜泵有效運(yùn)行；而且空氣滲入，由于氣體的可壓縮性，使得隔膜往復(fù)運(yùn)行有效容積減少，影響泵吸流量和壓力，嚴(yán)重的泵將無法工作。上述缺點(diǎn)尤其在輸送高壓力介質(zhì)或低位槽介質(zhì)時(shí)，此缺陷更為明顯。因此，為有效保證工作液不減少，及排除工作液中氣體，必需在泵上設(shè)置排氣及補(bǔ)液系統(tǒng)，補(bǔ)液及排氣閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，密封性能好，膜片使用壽命長(zhǎng)，可以做到工作介質(zhì)完全無泄漏的液體介質(zhì)隔膜變?nèi)荼谩?br> 實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)，主要改進(jìn)將油隔式變?nèi)莞裟け玫耐鶑?fù)柱塞改為置于缸套內(nèi)的無接觸伸縮波紋管，通過波紋管伸縮在其外周與缸套內(nèi)徑間產(chǎn)生變?nèi)荩蓛?nèi)置不可壓縮的工作液體介質(zhì)推動(dòng)隔膜作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到泵腔變?nèi)?。具體說，實(shí)用新型液體介質(zhì)隔膜變?nèi)荼?，包括缸套和?nèi)置往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?nèi)蒹w，設(shè)置在往復(fù)變?nèi)蒹w前缸套端的隔膜，往復(fù)變?nèi)蒹w與隔膜間充盈的液體工作介質(zhì)，其特征在所說往復(fù)變?nèi)蒹w為小于缸套內(nèi)徑前端閉合、后端固定在缸套另一端的波紋管，所說往復(fù)動(dòng)力軸連接在波紋管閉合面上。
實(shí)用新型為提高波紋管徑向承壓能力，使泵具有較高輸出壓力，波紋管內(nèi)可設(shè)置支撐承壓環(huán)，一種簡(jiǎn)便的支撐承壓環(huán)，為采用開片組合結(jié)構(gòu)，即各波紋中的圓形承壓支撐環(huán)，由至少二片拼裝組合。為避免硬承壓支撐環(huán)直接與波紋管接觸損傷波紋管，及增加波紋管壓縮空間，一種較好方式，是將承壓支撐環(huán)做成頂部呈弧形的蘑菇狀，并使頂部弧形與波紋管波紋相吻合。這樣既增大了支撐環(huán)頂部與波紋管波紋的承壓接觸面積，使波紋管受力均勻，能有效延長(zhǎng)波紋管使用壽命，同時(shí)薄的蘑菇柄，又增加了波紋管壓縮位移空間，從而增加了波紋管的可伸縮度及變?nèi)萘?。?shí)用新型還可在支撐環(huán)頂部再套上∩形(也可稱U形)整體柔性護(hù)套，∩形整體柔性護(hù)套的另一作用可穩(wěn)定組合結(jié)構(gòu)的支撐環(huán)，防止運(yùn)行中散架。
對(duì)于泵送壓力較高場(chǎng)合，實(shí)用新型還可在波紋管內(nèi)腔中襯里有與波紋管同形吻合的無收縮纖維織物波紋襯套，由于內(nèi)襯套的無收縮性承托，可有效避免波紋管受壓徑向收縮變形造成內(nèi)縮，從而穩(wěn)定泵的容積效率。
對(duì)于一些吸上高度較高的低位槽中的介質(zhì)(如池深在4M以上)，為防止泵腔內(nèi)負(fù)壓造成波紋管徑向向外擴(kuò)張，影響流量和吸上能力，實(shí)用新型還可在波紋管外周增加有與波紋管同形吻合的無擴(kuò)張纖維織物波紋套和/或在波紋中增設(shè)防脹環(huán)等類似防止波紋管向外膨脹的措施。另外，防膨脹保護(hù)還有助于內(nèi)支撐環(huán)的定位穩(wěn)定。
除此，實(shí)用新型波紋管還可采用內(nèi)夾筋(夾網(wǎng)布或纖維)結(jié)構(gòu)，以減少波紋管徑向變形，提高抗內(nèi)縮外脹能力及延長(zhǎng)使用壽命。
實(shí)用新型隔膜，可以是通常的弧形結(jié)構(gòu)，也可以是近似平板的板式結(jié)構(gòu)，其中一種較好結(jié)構(gòu)是膜片徑向中部設(shè)有一波以上S形凹槽補(bǔ)償?shù)陌迨浇Y(jié)構(gòu)。板式膜片在往復(fù)時(shí)不需壓縮面積變向，有于膜片使用壽命的延長(zhǎng)，而徑向中部的S凹槽補(bǔ)償，又使得膜片在往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過S形凹槽結(jié)構(gòu)達(dá)到變向自我徑向補(bǔ)償，可有效避免膜片往復(fù)變向時(shí)不平衡變形造成膜片撕裂損傷。
實(shí)用新型由于采用內(nèi)置較小端面封閉的波紋管代替柱塞作往復(fù)變?nèi)荩粌H同樣能達(dá)到柱塞隔膜泵的功能和優(yōu)點(diǎn)，而且完全消除了柱塞的運(yùn)動(dòng)密封，使往復(fù)變?nèi)莩蔀闊o運(yùn)動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，確保其內(nèi)液體介質(zhì)不會(huì)因密封磨損而泄漏造成工作液減少，及向內(nèi)漏氣影響泵正常工作，使泵工作更可靠、運(yùn)行更穩(wěn)定。凸弧面膜片，改為徑向中部有S形凹槽補(bǔ)償環(huán)的板式膜片，使得隔膜在往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，成為無面積壓縮平動(dòng)變向，從而不會(huì)產(chǎn)生因面積壓縮引起的折縐造成膜片折裂損傷，膜片抗疲勞性能大幅度提高，而且S形凹槽補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，變形余量大，完全可以滿足隔膜往復(fù)伸縮變?nèi)萘恳?。波紋管內(nèi)外防脹、縮措施，又有效保證了泵高壓輸送和低位抽吸。實(shí)用新型即使當(dāng)與介質(zhì)接觸的膜片損壞，造成被輸送介質(zhì)滲漏到液體工作腔中，由于波紋管與缸套的密封仍可保證輸送介質(zhì)不會(huì)外泄，起到雙層密封保險(xiǎn)，泵仍然可以繼續(xù)工作，直至完成一定工序后再行維修。
以下結(jié)合二個(gè)非限定性實(shí)施例，進(jìn)一步說明實(shí)用新型膜片結(jié)構(gòu)。


圖1為已有技術(shù)柱塞隔膜泵結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為實(shí)用新型波紋隔膜泵結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為波紋管內(nèi)支撐環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3左視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為帶無收縮內(nèi)襯波紋管結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為波紋外周帶防脹環(huán)波紋管結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為同時(shí)帶無收縮內(nèi)襯、防脹環(huán)和無擴(kuò)張波紋套波紋管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1參見圖2、3、4，實(shí)用新型液體介質(zhì)隔膜變?nèi)荼茫型鶑?fù)式動(dòng)力頭7，連接套8和液體介質(zhì)隔膜變?nèi)荼媒M成。液體介質(zhì)隔膜變?nèi)荼冒ǜ滋?，內(nèi)置直徑較缸套內(nèi)徑小的、一端封閉，另一端固定在缸套端的伸縮波紋管9，缸套另一端固定有徑向中部有一波以上S凹槽補(bǔ)償?shù)陌迨礁裟?，進(jìn)出口泵閥5，泵體6，波紋管與隔膜空間充注有液體油介質(zhì)。動(dòng)力輸出往復(fù)桿固定波紋封閉端，帶動(dòng)波紋管作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。波紋管內(nèi)有內(nèi)支撐環(huán)12，泵工作介質(zhì)腔設(shè)有注油口10和放油口11。內(nèi)支撐環(huán)有較小的兩片圓環(huán)11.1和11.2疊合，徑向鑲嵌有分辨組合頂部呈弧形蘑菇狀支撐環(huán)10組成。
實(shí)施例2參見圖5，如前述，為提高波紋管抗壓能力，波紋管12.1內(nèi)腔襯有與波紋管同形吻合的無收縮纖維織物波紋襯套12.2。
實(shí)施例3參見圖6，如實(shí)施例2，為提高泵低位抽吸能力，波紋管12外周波紋中還有防脹環(huán)13。
實(shí)施例4參見圖7，如實(shí)施例3，波紋管外周還有與波紋管同形吻合的無擴(kuò)張纖維織物波紋套14。
實(shí)用新型波紋管與隔膜間還可充注其它液體工作介質(zhì)。
權(quán)利要求1.一種液體介質(zhì)隔膜變?nèi)荼?，包括缸套和?nèi)置往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?nèi)蒹w，設(shè)置在往復(fù)變?nèi)蒹w前缸套端的隔膜，往復(fù)變?nèi)蒹w與隔膜間充盈的液體工作介質(zhì)，其特征在所說往復(fù)變?nèi)蒹w為小于缸套內(nèi)徑、前端閉合后端固定在缸套另一端的波紋管，所說往復(fù)動(dòng)力軸連接在波紋管閉合面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述液體介質(zhì)隔膜變?nèi)荼?，其特在于所說波紋管內(nèi)有支撐承壓環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述液體介質(zhì)隔膜變?nèi)荼?，其特在于所說波紋管內(nèi)腔襯有與波紋管同形吻合的無收縮纖維織物波紋襯套。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述液體介質(zhì)隔膜變?nèi)荼?，其特在于所說波紋管外周有與波紋管同形吻合的無擴(kuò)張纖維織物波紋套和/或在波紋中的防脹環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述液體介質(zhì)隔膜變?nèi)荼?，其特在于所說波紋管為內(nèi)夾筋結(jié)構(gòu)的橡膠波紋管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述液體介質(zhì)隔膜變?nèi)荼?，其特在于所說波紋管呈雙層結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述液體介質(zhì)隔膜變?nèi)荼茫涮卦谟谒f隔膜為徑向中部有一波以上S凹槽補(bǔ)償?shù)陌迨礁裟て?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述液體介質(zhì)隔膜變?nèi)荼?，其特在于所說液體工作介質(zhì)為油介質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述液體介質(zhì)隔膜變?nèi)荼茫涮卦谟谒f泵工作介質(zhì)腔有注液和卸液口。
專利摘要實(shí)用新型涉及一種變?nèi)荼茫绕涫顷P(guān)于對(duì)往復(fù)變?nèi)菀后w介質(zhì)隔膜變?nèi)荼玫母倪M(jìn)，其特征是用一端固定在缸套上，一端封閉的無接觸伸縮波紋管，代替柱塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。使往復(fù)變?nèi)莩蔀闊o運(yùn)動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，確保其內(nèi)液體介質(zhì)不會(huì)因密封磨損而泄漏造成工作液減少，及進(jìn)氣影響泵正常工作，使泵工作更可靠、運(yùn)行更穩(wěn)定。凸弧面膜片，改為徑向中部有S形補(bǔ)償環(huán)的板式膜片，使得隔膜在往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，成為無面積壓縮平動(dòng)變向，從而不會(huì)產(chǎn)生因面積壓縮引起的折縐造成膜片折裂損傷，膜片抗折撕裂性能好，而且S形補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，變形余量大，完全可以滿足隔膜往復(fù)伸縮變?nèi)萘恳蟆?br> 文檔編號(hào)F04B43/02GK2620110SQ0322134
公開日2004年6月9日 申請(qǐng)日期2003年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月17日
發(fā)明者蔣龍福, 閔錫君, 沈亦晨 申請(qǐng)人:宜興市宙斯泵業(yè)有限公司